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为什么美国F22飞机发动机用两向矢量发动机，而不是全向矢量发动机，哪个更出色？
矢量,发动机,喷管为什么美国F22飞机发动机用两向矢量发动机，而不是全向矢量发动机，哪个更出色？
发布时间：2019-02-08加入收藏来源：互联网点击：
二元推力矢量发动机，一般是采用矩形的喷口，采用折流板的方式，来改变尾喷气流的方向，来实现尾喷推力矢量。这种方法简单、成本低、无需对发动机进行改装。但是由于尾喷气流推力大、温度高、对材料的结构强度要求高，所以导致折流板比较厚实沉重。后来在80年代中期采用了轴对称推力矢量喷管。一共用了3个A9调节转向作动筒、4个A8喉道面积调节作动筒、3个调节环支撑机构、喷管制控阀、耐热片等一些零件构成。
三元推力矢量发动机，它与二元矢量发动机不同。他可以延发动机轴心360°旋转。他的功能要比二元推力矢量发动机更强大。也是通过转向作动筒控制一个类似大的鱼眼轴承的机件，来调整尾喷口的转向。它不仅可以改变飞机的俯仰和偏向，而且还可以通过尾喷的方向来调整飞机在空中的飞行姿态，让飞机能有更强的机动性能，失速性能更大。
三元推力矢量发动机从性能上要比二元矢量发动机要好。但是从发动机的稳定上来讲要比二元要强。但是三元推力矢量发动机在操纵上要比二元推力矢量发动机难度要大很多。软件设计难度也较大。
三元推力矢量发动机喷口，复杂结构（图）
从F-22的机体构造上想更换三元推力矢量发动机，需要改变原来的尾喷边条形状，我们可以从下图↓分析，F-22战机的尾喷边条左右留下的间隙已经不够喷口偏转的角度，如果需要切一个角出来，这样会变飞机的平衡得不偿失，所以F-22隐形战斗机不会选择装三元推力矢量发动机。
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回答于 2019-09-11 08:43:50
你好，我是冬雨AK，我来说一下我的看法，是二维矢量喷口和全向矢量喷口，F22使用二维矢量喷口，是为了尽可能的提高F22战机的隐身性能！两种矢量喷嘴各有优缺点！
目前世界上的矢量喷口分为二维和三维（全向），这两种方式都是利用控制推进器喷嘴偏转，而达到改变喷射气流方向并进而使向量改变，目前美帝的F22使用二维，毛熊的SU-57使用的是三维
二维矢量喷嘴的优缺点
二维矢量喷嘴，只能上下活动，改变喷射气流上下的方向，所以功能相对单一一些，但是也使得结构相对比较简单，重量比较轻，同时两块改变方向的挡板，可以很好的遮蔽发动机热能信号，大幅度提升战机隐身性能，由于两块挡板需要承受高压高温气流的直接喷射，所以对材料的要求极高。而且，二维矢量喷水还会使发动机推力损失一些，好在美帝的F119一pw一100涡轮扇发动机推力十分的牛，因此损失一些推力对F22的性能影响不大
三维（全向）矢量喷嘴的优缺点
三维矢量喷嘴，顾名思义，就是可以做360度的全角度改变，因此对战机的机动性能比二维矢量喷嘴帮助更大，甚至可以做出一些匪夷所思的机动动作，相应的，由于控制结构更多，所以三维矢量喷嘴的结构要更复杂，同时，红外辐射相对较高，不利于战机的隐身性能
所以，美军F22战机选择二维矢量，是为了更多的追求战机隐身性，再者其耐高压耐高温的材料技术过关，发动机推力足够强，不在乎二维矢量对推力的损失。两种矢量推进方式各有优缺点，但我认为随着科技的进步，三维矢量会成为行业潮流
回答于 2019-09-11 08:43:50
F22战斗机作为美国空军主力隐形战机，是世界上第一款服役的五代战斗机，具备超音速巡航、超视距攻击、隐形和超机动性。不仅如此，F22更是引领了五代战斗机的发展方向，成为了五代机的业界标杆。无论是俄罗斯的苏57还是中国的歼20，都以对抗F22作为战机的设计定位。发动机作为战斗机的心脏，F22装备的F119发动机更是性能强劲，但是F119毕竟是一款二维矢量推进发动机，那么以美国的技术能力，为何不换成三维矢量发动机呢？
（F22战斗机）
（苏57战斗机）
（歼20战斗机）
目前世界上可以制造矢量发动机的国家，只有中美俄等极少数国家。矢量发动机难度之大，号称是“工程学和物理学所能实践的最高领域”，没有强大的航空工业实力根本无法制造。矢量发动机又分为二维矢量发动机和三维矢量发动机，二维矢量发动机的尾喷口只能做上下偏转，而三维矢量发动机则可以进行360°全方向偏转。矢量发动机的出现让战斗机机动能力得到了根本性改变，很多匪夷所思的机动动作都可以依靠矢量发动机完成。它也让战斗机的近距格斗空战变得越来越复杂多变，也在某种程度上改变了空战的格局。比如苏35、mig29OVT和歼10B都曾作出过的落叶飘机动。
（装备矢量发动机米格29OVT战斗机）
（使用矢量发动机的歼10B）
二维矢量发动机和三维矢量发动机其实各有优缺点。三维矢量发动机的优点在于推力强，可以全方向偏转尾喷口，这可以让战机的机动性得到很大的提升。但它的缺点在于控制系统比较复杂，结构也变得复杂精密，当然造价也随之水涨船高。而且这会让发动机尾焰变得难于遮盖，削弱隐身性能。二维矢量发动机的优点在于结构简单，采用扰流板控制尾喷口方向，造价也比较低，可以在尾喷口处设置分流层，降低尾焰的红外辐射，提高隐身能力。它的缺点在于只能上下偏转尾喷口，推力没有三维发动机强，重量也比较大。
（三维矢量发动机可以全方向360度偏转尾喷口）
（二维矢量发动机仅可以上下偏转尾喷口）
目前比较典型的二维矢量发动机为F22装备的F119发动机，其最大推力为156KN，推重比为10左右，可以上下偏转30度左右。三维矢量发动机则以俄罗斯苏57装备的AL41F发动机为代表，其最大推力为180KN，推重比可以达到11，可以全向偏转尾喷口。不过AL41F是以牺牲寿命为代价来保证推力，虽然它的推力要优于F119，但寿命却只有F119发动机的一半。F119发动机的最大寿命为1.2万小时，而AL41F仅有6000千小时左右。从综合能力上看，F22装备的F119发动机研发于上世纪八十年代，当时三维矢量发动机尚不成熟，由于F22更讲求隐身能力，二维矢量发动机结构简单、造价低，方便使用冷热分流层减小尾焰温度，提高隐身能力。三维矢量发动机虽然可以提供良好的机动性，但是因为结构复杂、技术难度大，加之当时技术并不成熟，所以F22放弃了三维矢量发动机，改用二维矢量发动机，况且它也可以满足F22的性能需要。
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